Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties
The development of nuclear technologies, their use in industry and economic activities of the state determine the relevance of this work. The emergence of problems in the implementation of technologies requires the scientific support of the safe extraction of uranium raw materials. Given the need fo...
Saved in:
| Date: | 2020 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/195478 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Institution
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543437111689216 |
|---|---|
| author | Baranov, V.A. Mametova, L.F. Korovin, V.Yu. |
| author_facet | Baranov, V.A. Mametova, L.F. Korovin, V.Yu. |
| author_sort | Baranov, V.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-10-07T11:07:24Z |
| description | The development of nuclear technologies, their use in industry and economic activities of the state determine the relevance of this work. The emergence of problems in the implementation of technologies requires the scientific support of the safe extraction of uranium raw materials. Given the need for their solution, the goal of this article was to conduct applied research on the impact of geological processes (metasomatic and tectonics) on the conversion of uranium into rocks, verification of the behavior of uranium in different conditions which are close to nature ones. To achieve the goal, theoretical, experimental and analytical methods have been applied. Based on the analysis of modern scientific views, it was established that the change in geological conditions affects the minerals of any rocks and ores, in particular — on uranium. Hydrothermal, metasomatic and hypergene processes transform the basic characteristics of minerals (composition, structure, geochemical stability, density, etc.). There are dissolution and migration of mineral and ore components, there are new minerals. The experiment, simulating the metasomatic processes in granites and crystalline shales, was carried out. Supplements of fluoride-ammonium fluoride and urea nitrate were used to intensify the process of destroying the structure of minerals from persistent rocks with uranium. The experimental conditions are: a) static and dynamic ones; b) change in concentration and rate of reagent supply. It was established that uranium carriers are accessory minerals and albitites which are the product of metasomatosis of granites, migmatites, and other rocks. Two stages of albitization are revealed, with which the distribution and concentration of uranium are related. In tectonic zones, repeated activation of movements was detected by microdeformations of minerals. It was found out that dynamic conditions and changes in the concentration of reagents contributed to the loss of mass of samples. Consequently, geological processes regulate geochemical transformations in rocks, which result both in the enrichment of uranium and in its removal in conditions of changing the concentration of solutions and tectonic activation. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:11:14Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-195478 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T11:11:14Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-1954782020-10-07T11:07:24Z Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties Моделирование метасоматоза в радиогенных породах как фактора изменение их свойств Моделювання метасоматозу в радіогенних породах як чинника змінення їх властивостей Baranov, V.A. Mametova, L.F. Korovin, V.Yu. rocks processes of transformation model uranium The development of nuclear technologies, their use in industry and economic activities of the state determine the relevance of this work. The emergence of problems in the implementation of technologies requires the scientific support of the safe extraction of uranium raw materials. Given the need for their solution, the goal of this article was to conduct applied research on the impact of geological processes (metasomatic and tectonics) on the conversion of uranium into rocks, verification of the behavior of uranium in different conditions which are close to nature ones. To achieve the goal, theoretical, experimental and analytical methods have been applied. Based on the analysis of modern scientific views, it was established that the change in geological conditions affects the minerals of any rocks and ores, in particular — on uranium. Hydrothermal, metasomatic and hypergene processes transform the basic characteristics of minerals (composition, structure, geochemical stability, density, etc.). There are dissolution and migration of mineral and ore components, there are new minerals. The experiment, simulating the metasomatic processes in granites and crystalline shales, was carried out. Supplements of fluoride-ammonium fluoride and urea nitrate were used to intensify the process of destroying the structure of minerals from persistent rocks with uranium. The experimental conditions are: a) static and dynamic ones; b) change in concentration and rate of reagent supply. It was established that uranium carriers are accessory minerals and albitites which are the product of metasomatosis of granites, migmatites, and other rocks. Two stages of albitization are revealed, with which the distribution and concentration of uranium are related. In tectonic zones, repeated activation of movements was detected by microdeformations of minerals. It was found out that dynamic conditions and changes in the concentration of reagents contributed to the loss of mass of samples. Consequently, geological processes regulate geochemical transformations in rocks, which result both in the enrichment of uranium and in its removal in conditions of changing the concentration of solutions and tectonic activation. Развитие ядерных технологий, их использование в промышленности и хозяйственной деятельности государства обусловливают актуальность данной работы. Появление проблем при внедрении технологий требует научного сопровождения безопасной добычи уранового сырья. С учетом необходимости решения указанных проблем сформулирована цель — проведение прикладных исследований влияния геологических процессов (метасоматоза и тектоники) на преобразование в породах с ураном, проверка поведения урана в условиях, приближенных к естественным. Для достижения цели применены теоретические, экспериментальные и аналитические методы. На основании анализа современных научных взглядов установлено, что изменение геологических условий влияет на минералы любых горных пород и руд, в частности на урановые. Гидротермальные, метасоматические и гипергенные процессы изменяют основные характеристики минералов (состав, структуру, геохимическую устойчивость, плотность и др.). Происходят растворение и миграция минеральных и рудных компонентов, возникают новые минералы. Проведен эксперимент, условно моделирующий метасоматические процессы в гранитах и кристаллических сланцах. Для интенсификации процесса разрушения структуры минералов из устойчивых пород с ураном использованы добавки фторид-бифторид аммония и азотнокислого карбамида. Условия эксперимента: а) статические и динамические; б) изменение концентрации и скорости подачи реагентов. Установлено, что носителями урана являются акцессорные минералы и альбититы — продукт метасоматоза гранитов, мигматитов и других пород. Обнаружены две стадии альбитизации, с которыми связаны распределение и концентрация урана. В тектонических зонах неоднократная активизация движений фиксировалась микродеформацией минералов. Выяснено, что динамические условия и изменение концентрации реагентов способствовали потере массы образцов. Таким образом, геологические процессы регулируют геохимические преобразования в породах, которые приводят к обогащению урана и его выносу в условиях изменения концентрации растворов и тектонической активизации. Розвиток ядерних технологій, їх використання в промисловості і господарської діяльності держави обумовлюють актуальність даної роботи. Поява проблем при впровадженні технологій вимагає наукового супроводу безпечного видобутку уранової сировини. З урахуванням необхідності вирішення зазначених проблем сформульована мета - проведення прикладних досліджень впливу геологічних процесів (метасоматоза і тектоніки) на перетворення в породах з ураном, перевірка поведінки урану в умовах, наближених до природних. Для досягнення мети застосовані теоретичні, експериментальні та аналітичні методи. На підставі аналізу сучасних наукових поглядів встановлено, що зміна геологічних умов впливає на мінерали будь-яких гірських порід і руд, зокрема на уранові. Гідротермальні, метасоматичні і екзогенні процеси змінюють основні характеристики мінералів (склад, структуру, геохімічну стійкість, щільність і ін.). Відбуваються розчинення і міграція мінеральних і рудних компонентів, виникають нові мінерали. Проведено експеримент, умовно моделює метасоматичні процеси в гранітах і кристалічних сланцях. Для інтенсифікації процесу руйнування структури мінералів з стійких порід з ураном використані добавки фторид-біфторид амонію і нітрату карбаміду. Умови експерименту: а) статичні і динамічні; б) зміна концентрації і швидкості подачі реагентів. Встановлено, що носіями урану є акцесорних мінерали і альбітити - продукт метасоматоза гранітів, мігматитів та інших порід. Виявлено дві стадії альбітізаціі, з якими пов'язані розподіл і концентрація урану. У тектонічних зонах неодноразова активізація рухів фіксувалася мікродеформацій мінералів. З'ясовано, що динамічні умови і зміна концентрації реагентів сприяли втраті маси зразків. Таким чином, геологічні процеси регулюють геохімічні перетворення в породах, які призводять до збагачення урану і його виносу в умовах зміни концентрації розчинів і тектонічної активізації. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2020-03-31 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/195478 10.24028/gzh.0203-3100.v42i1.2020.195478 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 42 No. 1 (2020); 86-95 Геофизический журнал; Том 42 № 1 (2020); 86-95 Геофізичний журнал; Том 42 № 1 (2020); 86-95 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/195478/200472 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | rocks processes of transformation model uranium Baranov, V.A. Mametova, L.F. Korovin, V.Yu. Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title | Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title_alt | Моделирование метасоматоза в радиогенных породах как фактора изменение их свойств Моделювання метасоматозу в радіогенних породах як чинника змінення їх властивостей |
| title_full | Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title_fullStr | Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title_full_unstemmed | Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title_short | Modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| title_sort | modelling of metasomatosis in radiogenic rocks as a factor of transformation of their properties |
| topic | rocks processes of transformation model uranium |
| topic_facet | rocks processes of transformation model uranium |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/195478 |
| work_keys_str_mv | AT baranovva modellingofmetasomatosisinradiogenicrocksasafactoroftransformationoftheirproperties AT mametovalf modellingofmetasomatosisinradiogenicrocksasafactoroftransformationoftheirproperties AT korovinvyu modellingofmetasomatosisinradiogenicrocksasafactoroftransformationoftheirproperties AT baranovva modelirovaniemetasomatozavradiogennyhporodahkakfaktoraizmenenieihsvojstv AT mametovalf modelirovaniemetasomatozavradiogennyhporodahkakfaktoraizmenenieihsvojstv AT korovinvyu modelirovaniemetasomatozavradiogennyhporodahkakfaktoraizmenenieihsvojstv AT baranovva modelûvannâmetasomatozuvradíogennihporodahâkčinnikazmínennâíhvlastivostej AT mametovalf modelûvannâmetasomatozuvradíogennihporodahâkčinnikazmínennâíhvlastivostej AT korovinvyu modelûvannâmetasomatozuvradíogennihporodahâkčinnikazmínennâíhvlastivostej |